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四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数,反应原理为:2Na2S4+O2+2H2O═8S↓+4NaOH.

【实验资料】
①四硫化钠(Na2S4)的相对分子质量为______,其中硫元素的质量分数为______(结果精确到0.1%).
②四硫化钠受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢.
③NaOH溶液呈碱性,可吸收硫化氢、二氧化碳、二氧化硫等酸性气体④硫代硫酸钠(Na2S2O3)可溶于水,常温下与NaOH溶液不反应.
【实验过程】
①取碳酸钠、硫粉混合后置于试管中,加热(如图1所示,夹持装置已略去),制得Na2S4,反应为4Na2CO3+12S+X
.
2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2,X的化学式为______,蘸有浓NaOH溶液的棉花的作用是______.
②冷却后,取下棉花,放置一段时间,再向该试管中加入10ml水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h1(如图2所示)
③将该试管插入水中(如图3所求),取下橡胶塞,观察到______,塞紧橡胶塞.将试管取出,倒过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h2,理论上h1:h2=______
④按照①~③再重复实验2次.3次实验数据如下表所示.
第1次第2次第3次
h1/cm11.211.411.6
h2/cm8.99.19.2
【解释与结论】根据第1次实验数据,计算空气中氧气的体积分数为______(结果精确到0.1%).
【反思与评价】(1)若实验过程②中,取下棉花后,未放置一段时间即进行后续操作,会影响测定结果,请说明有何影响,并阐述理由:______.
(2)若要保证实验的效果,至少需要生成四硫化钠(Na2S4)0.174g,则理论上实验时至少取碳酸钠粉末______克?写出计算过程.
【实验资料】①四硫化钠(Na2S4)的相对分子质量为:23×2+32×4=174,其中硫元素的质量分数为:
32×4
174
×100%=73.6%;
【实验过程】①根据化学反应前后原子的种类和数目不变和4Na2CO3+12S+X
.
2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2,可知X的化学式为O2;二氧化碳和NaOH溶液反应生成碳酸钠和水,Na2S4受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢(水溶液呈酸性),所以蘸有浓NaOH溶液的棉花的作用是吸收生成的二氧化碳气体和有毒的硫化氢气体;
③四硫化钠和氧气、水反应生成硫和氢氧化钠,会使得试管内压强变小,将该试管插入水中(如图3所示),拔下橡胶塞,观察到水进入试管内,进入水的体积约为试管内空气体积的五分之一;空气中氧气约占空气体积的五分之一,将试管取出,倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h2,可以知道理论上h1:h2=5:4;
【解释与结论】空气中氧气的体积分数=
11.2-8.9
11.2
×100%=20.5%;
【反思与评价】(1)未放置一段时间会导致试管内的空气成分与外边的空气成分可能有差异.故填:试管内的空气成分与外边的空气成分可能有差异.
(2)设需要碳酸钠的质量为x
4Na2CO3+12S+O2
.
2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2
424348
x0.174g
424
x
=
348
0.174g

解得:x=0.212g
答:理论上实验时至少取碳酸钠粉末0.212g.
故答案为:【实验资料】174;73.6%;
【实验过程】O2;吸收二氧化碳和Na2S4受热产生的有毒气体硫化氢;
有淡黄色固体产生,试管内液面上升;5:4;
【解释与结论】20.5%;
【反思与评价】(1)若未放置一段时间,结果将偏小;因为第一步反应消耗了试管空气中的氧气,若不静置第二步反应中氧气含量偏低,测量结果偏小.
(2)0.212.
练习册系列答案
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科目:初中化学 来源:不详 题型:单选题

CO2和O2是自然界中生命活动不可缺少的两种气体,它们的相同点是
A.都比生命科学大B.都能供给呼吸
C.都能灭火D.都是光合作用原料

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下列关于蜡烛的实验,说法不正确的是(  )
A.蜡烛一吹即灭,说明燃烧需要温度达到着火点
B.将蜡烛放入水中,无明显现象,说明蜡烛难溶于水
C.燃烧的蜡烛上扣一个烧杯,一段时间后熄灭,说明燃烧需要氧气
D.参加反应的蜡烛质量与生成物总质量相等,说明符合质量守恒定律

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科目:初中化学 来源:不详 题型:问答题

下面几位同学是测量空气中氧气体积含量的四个实验,请你参与他们的实验探究:
[实验一]小强采用A图所示的装置进行实验:在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气,给装有细铜丝的玻璃管加热,同时缓慢推拉两个注射器活塞,至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热,待冷却至室温,将气体全部推至一个注射器内,观察密闭系统内空气体积变化.
(1)在实验加热过程中,交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是______.
(2)该反应的化学反应表达式______,铜丝表面的变化是______.
(3)小强测得实验结果如下:
反应前注射器内气体总体积反应后注射器内气体总体积
25mL22mL
由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数______2l%(填“>”、“=”、“<”).造成该实验出现误差的原因可能是______.(填序号,)
①没有交替缓缓推动两个注射器活塞;
②读数时没有冷却至室温;
③加入铜丝量太少;
[实验二]:小红采用B图所示的装置进行实验:实验过程如下:
第一步:将集气瓶容积划分为五等份,并做好标记.
第二步:用放大镜点燃燃烧匙内的红磷.
第三步:待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,发现水被吸入集气瓶中,进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5.
请回答下列问题:
(1)集气瓶中剩余的气体主要是______,根据实验推断它的性质有______.
(2)实验完毕,若进入集气瓶中水的体积小于总容积的
1
5
,其原因可能是______,若进入集气瓶中水的体积大于总容积的
1
5
,其原因可能是______.
(3)红磷燃烧的现象是______,化学反应表达式为______.
[实验三]小华同学打算采用C图所示的装置进行实验:设计如下方案:选用实际容积为25mL的试管作为反应容器,将过量的白磷放入试管,用橡皮塞塞紧试管,通过导管与注射器(注射器的容积为40ml,且润滑性很好)相连,注射器的前沿停在20ml刻度处.(假设此实验能够按照小华的设想正常进行,白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计,且两个容器间的导管足够粗,保持空气正常流动.)请回答下列问题:
(1)实验前,打开弹簧夹,将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处,然后松开手,若活塞仍能返回至20mL刻度处,则说明______;
(2)若先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束,试管冷却后,再松开弹簧夹.可观察到的现象为:______;
(3)若不使用弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束,试管冷却.在实验的过程中观察到的现象为______,______,______.
(4)若按小华的设想进行实验,实际可能遇到诸多问题而发生危险,造成实验失败.例如:______.
[实验四]小明用图D装置进行镁条在空气中燃烧的实验,燃烧、冷却后打开止水夹,进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%.

(1)如图A仪器的名称是______,
镁带燃烧的反应表达式为______、冷却后打开止水夹,水能进入集气瓶的原因是______.
(2)如果镁条只和空气中的氧气反应,则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的______%.现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%,根据空气的组成可推出减少的气体中有______.

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科目:初中化学 来源:不详 题型:问答题

“空气中氧气含量的测定”有多种方法.甲生设计了如下左图所示的实验方案:在燃烧匙内盛过量红磷,点燃后立即插入集气瓶内,塞紧橡皮塞,待红磷火焰熄灭,集气瓶冷却至室温,打开铁夹,水注入集气瓶.回答下列问题:

(1)反应结束后,打开铁夹,水自动注入集气瓶的直接原因是______,若进入的水量小于瓶内空气体积五分之一的可能原因______,若进入的水量超过空气体积的五分之一的可能原因______;
(2)乙生也设计了一个如右图所示的实验方案,装置和操作同甲生类似,只不过用硫粉代替了红磷,并增加了滴管.要使实验成功,乙在滴管中应加入氢氧化钠溶液,并在反应后滴入瓶中(已知SO2与NaOH反应生成Na2SO3和水),写出该溶液发生反应的化学方程式______.

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科目:初中化学 来源:不详 题型:单选题

下列实验现象描述错误的是(  )
A.硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰
B.铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
C.二氧化碳通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊
D.红磷在氧气中燃烧,产生大量的白雾

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科目:初中化学 来源:不详 题型:单选题

下列说法中正确的是(  )
A.木炭燃烧后生成黑色固体
B.氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰
C.红磷在空气中不能燃烧
D.硫燃烧时生成无色无味的气体

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科目:初中化学 来源:不详 题型:单选题

下列实验现象描述错误的是(  )
A.木炭燃烧后生成黑色的固体
B.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰,在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰
C.铁在空气中不能燃烧,但能在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色的固体
D.红磷在空气中燃烧产生浓厚的白烟

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磁悬浮列车给城镇交通带来了极大的方便,其所用超导材料需在低温环境下才能发挥作用。下列用于磁悬浮列车的气体是(     )
A.N2B.O2C.CO2D.NH3

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